Pozůstatek velké planety obíhá kolem bílého trpaslíka

Astronomové používající k pozorování dalekohled Gran Telescopio Canarias (GTC) objevili objekt o velikosti málo hmotné planetky v prachoplynném disku kolem hvězdy s označením SDSS J122859.93+104032.9, což je bílý trpaslík nacházející se ve vzdálenosti přibližně 410 světelných roků od Země, v souhvězdí Panny. Astronomové zvažují, že se může jednat o zbytek jádra kamenné planety velikosti Země či Marsu, jejíž vnější vrstvy již byly odtrženy.

Bílí trpaslíci jsou pozůstatky hvězd podobných Slunci, které již spotřebovaly veškeré zásoby paliva, odvrhly své vnější vrstvy a zanechaly žhavé husté jádro, které bude v průběhu času pomalu chladnout. Bílý trpaslík SDSS J122859.93+104032.9 (zkráceně J1228) se smrštil tak dramaticky, že nově objevené těleso obíhá uvnitř původního poloměru hvězdy.

„Původní hvězda měla počáteční hmotnost v rozsahu dvou hmotností Slunce, avšak nynější bílý trpaslík má hmotnost pouhých 70 % hmotnosti Slunce,“ říká Christopher Manser, astronom na University of Warwick, UK. „Objekt J1228 je rovněž velmi malý – zhruba velikosti Země – což činí z této hvězdy (a všeobecně ze všech bílých trpaslíků) velice husté těleso. Jeho gravitace je tak silná – zhruba 100 000× silnější než u Země – že typický asteroid může být roztrhán na kousky gravitačními silami, pokud se přiblíží k bílému trpaslíku na malou vzdálenost.“

Ačkoliv velikost pozůstatku planety je zatím neznámá, jeho průměr astronomové odhadují na 720 kilometrů. To z něj dělá těleso o velikosti odpovídající třem čtvrtinám průměru trpasličí planety Ceres. Nicméně Christopher Manser podotýká, že pozůstatek planetky může být i docela malý, možná o průměru pouhých 5 kilometrů.

„Náš objev představuje teprve druhé pevné těleso velikosti asteroidu, objevené na těsně přilehlé dráze kolem bílého trpaslíka. Drobné úlomky tělesa procházející před hvězdou blokovaly při pohledu ze Země část jejího světla – jedná se o tranzitní metodu často používanou k objevování exoplanet u hvězd podobných Slunci,“ dodává Christopher Manser.

„Hledání takových tranzitů je náročné, protože geometrie, pod kterou je vidíme, musí být velmi pečlivě vyladěná. Z toho plyne, že ne každá soustava pozorovaná několik hodin povede ke kladnému výsledku. Spektroskopickou metodou vyvinutou pro tento druh výzkumu můžeme detekovat blízké úlomky planety bez potřeby specifického nastavení roviny dráhy vůči pohledu ze Země. V současné době známe několik dalších soustav s drobnými kosmickými úlomky, velmi podobných objektu J1228, který budou astronomové i dále studovat. Jsme přesvědčení, že zcela určitě objevíme další úlomky planet obíhající kolem bílých trpaslíků, které nám pak umožní dozvědět se více o jejich vlastnostech.“

Na základě objevu odpařeného pozůstatku mrtvého jádra kovové planety astronomové získali letmý pohled do budoucnosti naší planetární soustavy. Bílí trpaslíci jsou podivnými objekty. Tato hustá jádra mrtvých hvězd obsahují množství hmoty odpovídající Slunci, která je soustředěna do tělesa velikosti Země. Vznikla v době, kdy malé a středně velké hvězdy ukončily svůj život, nafoukly se do podoby rudého obra a odhodily své vnější vrstvy při sérii explozivních pulzů. Ačkoliv tato nafouknutá tělesa odvrhla materiál, který nakonec vytvoří nádherná a rozpínající se oblaka horkého plynu – tzv. planetární mlhoviny – celý tento proces má bohužel tendenci způsobit zkázu většiny planet obíhajících v blízkosti původní hvězdy.

Vzhledem k tomu je naše Slunce předurčeno stát se bílým trpaslíkem zhruba za 5 miliard roků; tento scénář nemusí dopadnout dobře pro naši Zemi. Nicméně narůstající množství důkazů napovídá, že některé planetární systémy – včetně naší Sluneční soustavy – mohou být schopny přežít bouřlivou přeměnu mateřské hvězdy na bílého trpaslíka. Přinejmenším zčásti.

Objev byl popsán 5. dubna 2019 v časopise Science.

Zdroj: http://www.sci-news.com/astronomy/white-dwarf-planetesimal-07064.html a http://www.astronomy.com/news/2019/04/astronomers-discover-a-chunk-of-a-planets-core-around-dead-star

autor: František Martinek